表面等离子体激元(SPPs)被许多科学家认为是一种极具潜力的能量和信息载体,将被广泛用于未来光通信领域中。其可以突破传统光学领域中存在的衍射极限而将光局域在亚波长范围内传播,且传播有效长度较远。基于表面等离子体激元的光学器件兼具有光子器件高速响应和电子器件小尺度的优点,使得在亚波长结构上实现高速全光器件成为了可能。对于光通信来说,波长选择是非常关键的技术。利用表面等离子体激元的性质做亚波长范围内的光学可调滤波器及波分复用结构对于未来光通信的高度集成化是非常有帮助的。本论文的主要研究内容：第一章与第二章,主要探讨了研究表面等离子体激元的发展历程、基本方法以及基本原理,阐述了MIM波导的优良特性,讲述了共振腔在表面等离子体滤波器中的重要作用并例举了目前已被研究人员提出的相关谐振腔结构,展望了滤波器及波分复用系统在未来光学通信的应用前景。第三章,主要从理论与仿真上分析研究了在孔阵列结构中填充有不同线性介质的金属光子晶体平板的增强透射现象。结果表明,当孔阵列结构中的线性介质的相对介电常数增大时,增强透射峰的位置会发生红移。改变孔阵列结构中的线性介质的厚度时,由孔结构引起的增强透射峰会发生很大的偏移,而由表面等离子体激元引起的透射峰的偏移却不明显。通过改变线性介质的位置,两个透射峰的偏移都不明显。因此,我们可以通过控制相关参数,决定透射峰的位置,从而达到波长选择的目的。这对于制作表面等离子体滤波器是非常有用的。第四章,首先提出了基于金属—介质—金属等离子体波导边耦合等边三角形谐振腔的表面等离子体带阻滤波器,这是一个非常新奇和简单的结构,易于现代加工与制作。通过等边三角形纳米腔的谐振理论分析,我们发现可以很容易地通过改变等边三角形谐振腔的边长或者改变填充在其里面的介质来调控带阻滤波器中心波长的目的,这与我们通过有限元法(COMSOL)采用完美匹配吸收层作为边界条件仿真计算得到的结果一致。另外,透射谱的带宽可以通过改变等边三角形谐振腔与MIM波导之间的耦合距离来进行调整。通过COMSOL仿真得到的结果都可以很好的用时空耦合模式理论进行解释。我们提出的这个带阻滤波器能用于亚波长范围内,在高度集成化的表面等离子体线路中有非常巨大的潜在应用价值。然后将上面提到的带阻滤波器做简单的修改,即边耦合的等边三角形谐振腔改为直接耦合,从而得到窄带的带通滤波器。同样采用有限元法,我们对带通滤波器的透射谱特性与其各结构参数的关系进行了详细的仿真分析。结论表明,带通滤波器的中心波长与等边三角形谐振腔的边长存在线性关系。随着等边三角形边长的增加,带通滤波器的中心波长发生红移,但由于损耗的增加,透射率也越来越低。另外,等边三角形谐振腔与MIM波导之间的耦合距离也是滤波器调控的一个关键因素。随着耦合距离的增加,滤波器的中心波长发生少许的蓝移,出现了很明显的透射率降低,但半波全宽反而减小了。因此,我们可以通过改变等边三角形谐振腔与MIM波导之间的耦合距离来调控带通滤波器的带宽。最后,我们提出了一个新奇的基于等边三角形谐振腔的表面等离子体波分复用器。通过仿真计算,我们验证了这个表面等离子体波分复用器可以顺利实现三个通道的波分复用。综上述,一方面,我们通过对金属光子晶体平板中填充的线性介质的分析,我们得到了可以通过改变相关参数来调控透射峰位置的变化从而为制作光学滤波器提供了一些借鉴。另一方面,我们通过提出等边三角形谐振腔,利用它相继提出带阻滤波器、带通滤波器以及波分复用器结构,并对这些结构进行了理论分析与仿真。本文中提出的所有结构都可以在亚波长范围内实现,适用未来光通信高度集成化的发展要求。